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介电弹性体发电机机电转换的非线性方法研究*

作者：刘爱飞，鄂世举，曹建波日期：2016-03-30/span> 浏览：2954 查看PDF文档

介电弹性体发电机机电转换的非线性方法研究*

刘爱飞1，鄂世举2*，曹建波2，金丽丽1，葛彩军2，江孝琪1

(1.兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070；2.浙江师范大学工学院，浙江金华 321000)

摘要：针对介电弹性体（DEG）研究中存在的“效率”瓶颈问题，对DEG机电能量转换方法进行了研究，提出了一种非线性DEG机电能量转换方法，并通过分析其基本机理，建立了非线性方法的理论模型和Matlab/Simulink仿真模型，对负载电阻值及翻转品质因子对机电转换效率的影响进行仿真。通过优化材料、机械传动结构、电路各元件参数配置及开关通断时间，提高了翻转品质因子Q，减少了电容电感串联形成电压翻转而造成的能量损失，进一步提高了机电效率。研究结果表明，通过对标准机电转换方法和非线性机电转换方法的比较，由于非线性转换环节的作用，使DEG两端电压的振幅大幅度提升，沿电压轴方向扩展了能量环，从而使DEG机电转换效率提高2.5倍；该研究结果对DEG的深入研究具有重要的意义。

关键词：介电弹性体发电机；机电转换；发电效率；非线性方法

中图分类号：TH39

文献标志码：A文章编号：1001-4551(2016)02-0191-06

本文引用格式：

刘爱飞，鄂世举，曹建波，等.介电弹性体发电机机电转换的非线性方法研究［J］.机电工程，2016，33(2)：191-196.

LIU Ai fei, E Shi ju, CAO Jian bo, et al. Research on nonlinear approach for electromechanical conversion of dielectric elastomer generator［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2016,33(2):191-196.

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